鷹狀星(xing)云(yun)(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星(xing)之(zhi)皇(huang)后星(xing)云(yun))在梅(mei)西耶(ye)星(xing)表(biao)中排名(ming)16,因此簡稱(cheng)為M16,它是一個位于巨(ju)蛇座的星(xing)云(yun),也是銀(yin)河系的一個恒星(xing)誕(dan)生區,也是一個電離氫(qing)區。因其形狀好像(xiang)一只(zhi)展翅翱(ao)翔的雄鷹而得此名(ming)。
M16處于(yu)銀河系人馬(ma)臂(或稱人馬(ma)-船底(di)臂)上,是雙筒(tong)望(wang)遠鏡或小型(xing)望(wang)遠鏡容易觀測到的(de)天體。
鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)云是(shi)(shi)IC 4703這(zhe)個發射星(xing)云或氫(qing)離(li)子區的(de)一部分。這(zhe)個區域仍是(shi)(shi)很(hen)活躍的(de)恒星(xing)形成區,距離(li)太陽系大約7,000光年(nian)。能看(kan)見的(de)塔狀(zhuang)氣體(ti)柱從(cong)星(xing)云往外(wai)延伸(shen)了大約9.5光年(nian)。
在(zai)星云內最亮的恒星HD 168076,視星等為8.24,使用好的雙筒望遠鏡就能看(kan)見。它實際上是(shi)一對聯星,是(shi)一組(zu)O3.5V和O7.5V的主(zhu)序星對。
這個星(xing)團與星(xing)云大(da)約有460顆恒星(xing),最亮的(de)(de)O型恒星(xing),質(zhi)量大(da)約是80太陽質(zhi)量,亮度是太陽的(de)(de)100萬(wan)倍,估計(ji)它的(de)(de)年(nian)齡只有100-200萬(wan)年(nian)。
描述性的(de)名稱反映了柱(zhu)狀從(cong)東南方升起進入中心明(ming)亮區域的(de)影像形狀。星(xing)之(zhi)皇后星(xing)云(yun)的(de)名稱是由小(xiao)羅伯特·伯納(na)姆(mu)起的(de),這反映了該星(xing)云(yun)的(de)輪廓(kuo),支柱(zhu)象征星(xing)之(zhi)皇后的(de)核心。
鷹狀(zhuang)星(xing)云M16實際上是一個疏散(san)星(xing)團和一個彌漫氣體星(xing)云的復合體,看上去像是宇宙(zhou)中(zhong)的一朵蘑菇,疏散(san)星(xing)團是蘑菇的柄(bing),氣體星(xing)云是蘑菇的頭(tou)。鷹狀(zhuang)星(xing)云本(ben)身并不發光,它是被M16星(xing)團中(zhong)的恒(heng)星(xing)照亮了才發光的。
M16星云中心(xin)部位有幾個(ge)黑色(se)的(de)(de)(de)(de)“大(da)象(xiang)鼻(bi)子”早就(jiu)引起(qi)了(le)天文學(xue)家的(de)(de)(de)(de)注意,他們猜想那(nei)里可能是(shi)恒星誕生的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)巨大(da)孵(fu)化場。1995年4月(yue)1日,哈勃空(kong)間望遠鏡拍攝到(dao)了(le)M16那(nei)與眾不同的(de)(de)(de)(de)中心(xin)部分的(de)(de)(de)(de)特寫照片,讓我們清(qing)楚地(di)看出了(le)那(nei)幾個(ge)暗(an)條是(shi)由稠密的(de)(de)(de)(de)分子云和(he)塵埃(ai)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)個(ge)高聳(song)的(de)(de)(de)(de)柱狀物(wu),從它們的(de)(de)(de)(de)底(di)部到(dao)頂(ding)部比1光年還長。如前(qian)面所說(shuo),這些柱狀物(wu)的(de)(de)(de)(de)外形(xing)確實很像大(da)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)鼻(bi)子,在其頂(ding)端,流(liu)動的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)像傾盆大(da)雨似的(de)(de)(de)(de)澆下(xia)來。
M16中(zhong)心區域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這幾(ji)個(ge)(ge)柱狀物是亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電離(li)氫區(HII)和(he)暗黑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分子云之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊界。天(tian)文學家期望(wang)這個(ge)(ge)邊界區域(yu)能成為研(yan)究光致(zhi)蒸(zheng)發(fa)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)室(shi)。光致(zhi)蒸(zheng)發(fa)就是指來自年(nian)輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫恒(heng)(heng)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紫(zi)外輻射(she)侵(qin)蝕近鄰星云的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程,這些高溫恒(heng)(heng)星將(jiang)會(hui)逐(zhu)步(bu)電離(li)它們周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一切物質,最(zui)終導(dao)致(zhi)星云的(de)(de)(de)(de)(de)(de)瓦解(jie)。
“大象(xiang)鼻(bi)子”是(shi)從分子云區延伸(shen)到電離氫區(HII)的。它(ta)們遭受電離侵(qin)蝕的程(cheng)度比它(ta)們周圍(wei)的低密(mi)度的物(wu)質要小很(hen)多。但是(shi),大象(xiang)鼻(bi)子最終(zhong)也將會(hui)被(bei)侵(qin)蝕掉。天文學家給出的理論模型與(yu)哈勃空(kong)間望遠鏡為我們展示的在(zai)大象(xiang)鼻(bi)子表面發生的情(qing)況符合得(de)很(hen)好(hao)。
因為大象鼻子(zi)的(de)光(guang)致(zhi)蒸發一(yi)直進行著(zhu),塵埃和稠密氣(qi)體(ti)的(de)凝(ning)聚(ju)就顯(xian)現出來了(le)(le)。這(zhe)些(xie)蒸發著(zhu)的(de)氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti),比太(tai)陽(yang)系稍(shao)微大一(yi)些(xie)。它(ta)們暫時地遮蓋(gai)了(le)(le)后面的(de)氣(qi)體(ti),在(zai)星云的(de)表(biao)面形成了(le)(le)一(yi)個個黑暗的(de)手指形狀(zhuang)的(de)區域,把它(ta)們稱為氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)似乎是(shi)很恰當的(de)。天(tian)文學家(jia)相(xiang)信,至少在(zai)某(mou)些(xie)氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)當中包含(han)了(le)(le)早期的(de)恒(heng)星。哈勃(bo)空間(jian)望遠(yuan)鏡為我們提供了(le)(le)一(yi)幅恒(heng)星正在(zai)形成的(de)活生生的(de)畫面。
科學家們(men)對(dui)鷹(ying)狀(zhuang)(zhuang)星云(yun)中(zhong)心區域進行細致(zhi)的(de)觀察,發(fa)現(xian)那些(xie)正在蒸(zheng)發(fa)的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)并不完(wan)全都(dou)處(chu)于同一(yi)演化階段。某些(xie)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)赤(chi)裸裸地(di)暴露出來,而另外一(yi)些(xie)則還拖(tuo)曳著(zhu)從后部被(bei)侵(qin)蝕(shi)著(zhu)的(de)尾巴,只顯示出被(bei)侵(qin)蝕(shi)了的(de)手指狀(zhuang)(zhuang)的(de)形跡。在大(da)多數蒸(zheng)發(fa)的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)的(de)表面處(chu)可以看到初(chu)生的(de)恒(heng)星。這些(xie)新生恒(heng)星的(de)質量比分子云(yun)第一(yi)代后裔的(de)質量要(yao)小一(yi)些(xie)。
按照(zhao)恒(heng)星(xing)(xing)形成(cheng)的(de)一般理論,在分(fen)子云中,當一團稠(chou)密(mi)的(de)氣體坍縮成(cheng)原恒(heng)星(xing)(xing)時,周圍的(de)物質(zhi)紛紛落(luo)到它的(de)上面(mian)。原恒(heng)星(xing)(xing)就(jiu)靠收(shou)集周圍的(de)這些物質(zhi)成(cheng)長,質(zhi)量(liang)不斷增加直至(zhi)該(gai)恒(heng)星(xing)(xing)有(you)足夠的(de)星(xing)(xing)風形成(cheng),這時下落(luo)的(de)物質(zhi)就(jiu)被阻(zu)擋(dang),恒(heng)星(xing)(xing)就(jiu)不能(neng)進一步(bu)增長了。原恒(heng)星(xing)(xing)被塵埃遮蓋著,只有(you)在塵埃被融合(he)以后,才(cai)有(you)可(ke)能(neng)在可(ke)見(jian)光波段(duan)觀測到它們。
在(zai)鷹狀(zhuang)星(xing)云(yun)中(zhong),有(you)些隱藏在(zai)蒸(zheng)發(fa)的(de)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)里面的(de)星(xing)體(ti)未(wei)能被發(fa)現(xian),因(yin)為它們尚未(wei)完成其形(xing)成過(guo)程。如果已經形(xing)成了恒(heng)星(xing),就(jiu)(jiu)(jiu)會有(you)星(xing)風、噴流或物質的(de)向(xiang)外流動。蒸(zheng)發(fa)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)是(shi)和分子云(yun)分離的(de),因(yin)此不可能再從分子云(yun)中(zhong)獲(huo)得(de)質量,光致蒸(zheng)發(fa)將使氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)迅速分裂(lie)瓦解。原恒(heng)星(xing)從周圍獲(huo)得(de)物質不斷(duan)成長(chang),但也不會長(chang)得(de)太大,就(jiu)(jiu)(jiu)像珍珠長(chang)到(dao)一定(ding)的(de)大小后就(jiu)(jiu)(jiu)要從貝(bei)殼中(zhong)分離出來的(de)情況一樣。
鷹(ying)狀星(xing)團包(bao)含有一(yi)(yi)個疏(shu)散(san)星(xing)團,被稱為NGC 6611。離地球約6500光年,是一(yi)(yi)個非常年輕的星(xing)團,形成于大(da)約550萬年前。星(xing)團中包(bao)含大(da)量熾熱的藍(lan)巨(ju)星(xing),其傾瀉的紫外輻射激發周圍的星(xing)云發光。
恒星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)誕生并不(bu)表示(shi)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)恒星(xing)(xing)(xing)形成的(de)(de)(de)終結。正(zheng)如前(qian)所指出的(de)(de)(de),哈勃(bo)空間望遠(yuan)鏡(jing)拍攝的(de)(de)(de)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)心區域的(de)(de)(de)圖像,清楚地顯示(shi)出健壯的(de)(de)(de)年輕恒星(xing)(xing)(xing)是從星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)蒸(zheng)發氣體球狀(zhuang)體“孵化”出來的(de)(de)(de)。表面上(shang)看,在許多(duo)蒸(zheng)發氣體球狀(zhuang)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)原恒星(xing)(xing)(xing)有足夠大的(de)(de)(de)質量,其引力(li)將(jiang)使原恒星(xing)(xing)(xing)收縮(suo)。收縮(suo)的(de)(de)(de)結果是導致原恒星(xing)(xing)(xing)密度(du)不(bu)斷增(zeng)加,溫度(du)不(bu)斷升高(gao)。一旦滿足核(he)聚變(bian)條件后,其中(zhong)(zhong)心部分就要開(kai)始核(he)聚變(bian)反應。
然而研究(jiu)表明,具有(you)比太陽質量(liang)的(de)8%還小的(de)恒(heng)星是不能維(wei)持它們核(he)心部分的(de)核(he)反應(ying)的(de)。這種(zhong)恒(heng)星沒有(you)熱核(he)反應(ying)提供能源,因此光度(du)非常(chang)低(di),被稱(cheng)為“褐(he)(he)矮星”,很難被發(fa)現。天文學(xue)家仍然捉摸不透這類褐(he)(he)矮星在質量(liang)超越0.08太陽質量(liang)之(zhi)前即(ji)停止增長的(de)秘(mi)密。
M16這(zhe)個(ge)巨大的(de)恒星(xing)孵(fu)化(hua)場中會不會孵(fu)化(hua)出(chu)褐(he)矮星(xing)?這(zhe)個(ge)令人(ren)(ren)興(xing)奮的(de)可(ke)能性(xing)點燃了(le)人(ren)(ren)們對于褐(he)矮星(xing)的(de)新興(xing)趣。進一步觀察鷹狀星(xing)云(yun)和其它(ta)分子云(yun)的(de)光(guang)子蒸(zheng)發區域有可(ke)能揭開褐(he)矮星(xing)這(zhe)一長期困(kun)擾天文(wen)學(xue)家的(de)難題。
每年夏季都(dou)是觀察巨蛇座的有利時(shi)機。
如何才能從豐富多彩的(de)(de)夏夜星(xing)(xing)空中找(zhao)到展翅翱翔的(de)(de)雄鷹呢?朝銀(yin)河(he)方向看去,那兒(er)有天(tian)(tian)空中最(zui)引人注(zhu)目的(de)(de)幾個星(xing)(xing)座(zuo)(zuo):天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)等。銀(yin)河(he)的(de)(de)東岸(an)有包括(kuo)牛郎星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo),西岸(an)是(shi)含有織女星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)。順著銀(yin)河(he)再(zai)往西南(nan)方向看,可(ke)以找(zhao)到樣(yang)(yang)子(zi)像蝎子(zi)一樣(yang)(yang)的(de)(de)天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)。天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)的(de)(de)南(nan)邊(bian)是(shi)武仙座(zuo)(zuo),而(er)巨蛇(she)座(zuo)(zuo)就位于武仙座(zuo)(zuo)和天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)之間那片沒有典型亮(liang)星(xing)(xing)的(de)(de)區域內(nei)。
巨(ju)蛇(she)座(zuo)又分為巨(ju)蛇(she)頭(tou)和(he)巨(ju)蛇(she)尾兩部分,巨(ju)蛇(she)尾靠(kao)近銀河(he),巨(ju)蛇(she)頭(tou)遠(yuan)離銀河(he),中(zhong)間隔著蛇(she)夫座(zuo)。雄(xiong)鷹就翱翔在巨(ju)蛇(she)尾的(de)東南部邊緣。鷹狀星云視面(mian)積與滿月差不多大小(xiao),使用(yong)小(xiao)型天文望遠(yuan)鏡就能欣賞到它那極具魅力的(de)美(mei)妙景象(xiang)。
對小(xiao)型(xing)和中型(xing)望遠鏡而言,M16的星(xing)云和星(xing)團(tuan)都是(shi)迷(mi)人的觀測目(mu)標,尤其在(zai)沒有光污染的靜夜(ye)中。
M16位于(yu)(yu)巨蛇座尾部(bu),該天區夾在天鷹(ying)、人馬、蛇夫座之間,是銀河系核心區域之一。低(di)倍率的小型望(wang)遠鏡(jing)通常用(yong)于(yu)(yu)觀測(ce)(ce)較大、暗淡而緊密的星云;而30厘(li)米口(kou)徑(jing)以(yi)上的中型望(wang)遠鏡(jing),在良好的觀測(ce)(ce)條(tiao)件下(xia),也許能看到暗的塵埃柱(即創(chuang)生之柱)。
除了(le)光學波(bo)段的觀測之外,哈勃空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的近紅(hong)外照相機、歐洲南方天(tian)文臺的甚大望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(VLT)以及歐洲空(kong)(kong)間局(ju)的紅(hong)外空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(ISO)等,都對鷹狀(zhuang)星(xing)云進(jin)行(xing)了(le)觀測和拍攝。
在鷹狀星(xing)(xing)(xing)云(yun)近(jin)紅外波(bo)段的(de)(de)(de)照片上,由氣(qi)體(ti)和(he)塵埃組成的(de)(de)(de)三個(ge)(ge)大象鼻子與可見(jian)光波(bo)段的(de)(de)(de)照片相比變得透明了。透過塵埃柱(zhu),可以看見(jian)里面正在形成的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)非常少,比天文學家以前預料的(de)(de)(de)要少得多。兩個(ge)(ge)柱(zhu)子的(de)(de)(de)頂端有一些大質量的(de)(de)(de)年輕的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing),或者也許(xu)是(shi)由較(jiao)小的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)組成的(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)團(tuan)。散布(bu)在柱(zhu)子表面還有一些小質量的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing),它們似(si)乎是(shi)與柱(zhu)子里面的(de)(de)(de)蒸發氣(qi)體(ti)球狀體(ti)有關系。
中紅外波(bo)段(duan)的(de)照片(pian)上顯(xian)示出(chu)來的(de)鷹狀星云又是另外一種景象(xiang)。原來在(zai)可見光波(bo)段(duan)和近紅外波(bo)段(duan)有很強輻射(she)的(de)恒星,在(zai)這里(li)我們卻基(ji)本(ben)上都看不到了(le)。照片(pian)中藍色的(de)區域是溫度大(da)約在(zai)170K的(de)冷(leng)塵(chen)埃(ai)在(zai)7.7微米的(de)輻射(she),而紅色區域則是這些冷(leng)塵(chen)埃(ai)在(zai)14微米的(de)輻射(she)。
對(dui)(dui)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)的(de)紅外觀測又(you)給天(tian)(tian)文學(xue)家提出了新(xin)的(de)課(ke)題,比如大象(xiang)鼻子(zi)里面的(de)恒星(xing)(xing)為(wei)什么會比天(tian)(tian)文學(xue)家原先預(yu)料的(de)要(yao)少許多?雖然人們對(dui)(dui)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)M16已經有(you)了比較(jiao)深(shen)入的(de)了解,但(dan)是還有(you)許多奧秘遠(yuan)未揭開,天(tian)(tian)文學(xue)家將繼續對(dui)(dui)它(ta)做進(jin)一步的(de)探測和研究。